高中电学实验专题复习.doc

例4：现有一阻值为10.0的定值电阻，一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧），要求：（1）画出实验电路图（2）简要写出完成接线后的实验步骤（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_。例5：在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。（1）画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。（2）写出主要的实验操作步骤例6：某电压表的内阻在20k50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V（量程3V）、电流表A1（量程200uA）、电流表A2（量程5mA）、电流表A3（量程0.6A）、滑动变阻器R（最大值1k、电源E（电动势4V），开关S。（1）所提供的电流表中，应选用_。（2）为了减少误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图。例7从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材代号规格电流表（A1）量程100mA，内阻r1待测（约40）电流表（A2）量程500uA，内阻r2750电压表（V）量程10V，内阻r3=10k电阻（R1）阻值约100，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约50电池（E）电动势1.5V，内阻很小开关（K）导线若干（1）画出电路图，标明利用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_，式中各符号的意义是_。练习1有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图所示。此金属材料质量约为0.10.2kg，长约30cm，电阻约为10。已知这种金属的电阻率为，密度为。因管线内径太小，无法直接测量，请根据以下器材，设计一个实验方案测量其内径。A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表（600mA，10） D电流表（3A，0.1） E电压表（3V，6k） F滑动变阻器（2 k，0.5A）G滑动变阻器（10，2A） H直流稳压电源（6V，0.05） I开关一个，带夹子的导线若干 （1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有 。（只填代号字母） （2）画出你设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路。 （3）用已知的物理常量和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径的表达式。2 （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm。 如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是 mm。 （2）为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图3所示的实验电路。 其中：E是待测电池组，内阻不能忽略； V1、V2是两只量程都合适的电压表， 内阻不是很大，且未知； S1、S2是单刀单掷开关；导线若干。1根据电路图3，在图4中连线，将器材连成实验电路。实验中需要测量的物理量是 。10 11 120 1 2 3 4 5 6 7 8 910 0 10 11 120 10 20用测出的物理量作为已知量，导出计算串联电池电动势的表达式。（写出推导过程） 。3用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量一个工件的长度，如图所示。由此读出工件的长度为_mm。有一块小量程的电流表G，满偏电流为100A，内阻为500。若把它改装成3V和15V两量程的电压表，电流表G应与适当的电阻值连接。经计算，改装后与电流表连接的电阻值在3V挡时R1=_k，15 V挡时R2=_k。把改装的电压表和标准表校核，发现标准表的满刻度读数为15V时，改装表的读数为14.7V。则改装成的电压表相对于满刻度的百分误差为_。 现有标准电压表V、R1、R2、滑动变阻器R（最大阻值为20）、电动势为20V的电源E、单刀单掷和单刀双掷开关S1、S2。请你在方框图中画出改装后的电压表与标准电压表进行核对的实验电路图（在图中标出3V、15V的接线柱）。1解析：（1）电路图如右图所示。（2）断开开关，记下电压表偏转格数N1；合上开关，记下电压表格数N2。（3）设电压表每偏转1格表示U0，当K断开时，由闭合电路欧姆定律得：EU1N1U0当K闭合后，有：EU2，即EN2U0，联立两式解得：rR。2解析：（1）实验电路如右图所示。（2）将S2与Rx相接，记下电流表指针所指位置将S2与R1相接，保持R2不变，调节R1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R1的值，则RxR1。3解析：因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个“可自报电压的大电阻”，由于电压表内阻在20 k50k之间，电流表内阻与电压表内阻相比可忽略不计，而滑动变阻器R的阻值远小于电压表内阻，且实验要求测多组数据，因此实验电路中变阻器应接成分压式，这样电压表的电流在80uA200uA之间，故电流表应选A1。根据电流表、电压表示数，可求得电压表内阻Rv4解析：分析题意知道需测量电流表A1的内阻，按常规思想应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V，远小于10V量程。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱” 根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用两电流表并联，因为两电流表两端电压相等即可省去电压的测量，从而减小实验误差，由I2r2I1r1得r1= 此题也可理解为“将已知内阻的电流表A2当成电压表使用”。这实际也是伏安法的一种推广形式。1答案：（1）ABCEGHI（说明螺旋测 微器的作用是测量正方形的边长）（2）电路原理图：注意电流表外接和变阻器分压）（3）设长度为，截面外边长为，电压为，电流强度为， 电阻，截面积，故有，解得。2 （1）13.55mm 0.680mm或0.681mm（8分） （2） 图略。 （2分）闭合S1，V1的读数U1，V2的读数U2。（2分